Возрастные особенности структуры и функции почек

У человека к моменту рождения нефроны в основном сформированы. У некоторых животных, например у крыс, в первые дни после рождения интенсивно продолжается развитие новых клубочков и нефронов. У новорожденного ребенка в несколько раз ниже почечный плазмоток и гломерулярная фильтрация, которые достигают уровня взрослого человека при расчете на стандартную величину поверхности тела (равную 1,73 м²) к концу первого — началу второго года жизни. В клетках проксимальных канальцев резко снижена способность к секреции органических кислот, которая постепенно нарастает в течение нескольких первых месяцев жизни. В почках новорожденных недостаточно эф­фективно осуществляется осмотическое концентрирование мочи, слабо действует АДГ, что связано с незрелостью многих структурных элементов почек. Определенную роль в низком осмотическом концентрировании мочи у детей первых месяцев жизни играет и высокая степень утилизации белков и обусловленная этим невысокая концентрация мочевины в крови и моче, а тем самым и мозговом веществе почки.

Основные процессы, обеспечивающие мочеобразование, достигают уровня взрослого человека к началу второго года жизни и сохраняются до 45—50 лет, после чего происхо­дит медленное снижение почечного плазмотока, гломерулярной фильтрации, канальцевой секреции, осмотического концентрирования мочи. Отмечается параллельное уменьшение кровоснабжения нефронов и функциональной способности их клеток. Причиной падения кровотока и гломерулярной фильтрации, по-видимому, являются склеротические изме­нения в сосудах, постепенная инволюция клубочков.

Современные данные свидетельствуют о том, что роль почек отнюдь не ограничена выделением различных веществ из организма, а они выполняют ряд важнейших, тесно связанных друг с другом гомеостатических функций.

заключение

Для поддержания постоянства внутренней среды, помимо функций рассмотренных органов и систем, чрезвычайно важное значение имеют физиологические барьеры, дея­тельность почек, печени, а также ряд процессов, осуществляющих иммунный надзор в организме.

Часть сведений об этих функциях была изложена в главах «Кровь», «Кровообраще­ние», «Пищеварение», «Обмен веществ и энергии. Питание». Необходимо кратко систе­матизировать эти сведения, а также изложить отсутствующие.

Барьерные функции осуществляются особыми органами, системами и физиологи­ческими механизмами, обеспечивающими защиту организма или отдельных его частей от вредных факторов окружающей среды (внешние барьеры организма) и сохранение необ­ходимого для жизнедеятельности постоянства внутренней среды (внутренние барьеры организма). К внешним барьерам относятся кожа, почки, органы дыхания, пищевари­тельный аппарат и печень. Внутренние барьеры — это гистогематические барьеры (ГГБ). Структурная основа их—эндотелий капилляров органов и тканей. В каждом из органов ГГБ отличается избирательной проницаемостью, вследствие чего клетки орга­нов находятся в своей специфической внутренней среде.

Такая избирательная проницаемость особенно выражена в гематоэнцефоническом барьере (ГЭБ), гематоофтальмическом барьере, гематокохлеарном барьере.

Учение о внутренних барьерах организма разработано JI. С. Штерн.

Кожа осуществляет в организме прежде всего защитную функцию, ограждая внут­реннюю среду организма от внешней. Защитная функция кожи обеспечивается ее высо­кой механической прочностью, эластичностью, высокой электросопротивляемостью, а также сравнительно низкой проницаемостью для различных веществ. Важную защит­ную роль играет способность кожи обезвреживать бактерии (бактерицидные свойства кожи).

Кроме того, кожа обеспечивает около 2% уровня общего газообмена организма и принимает участие в других видах обмена веществ.

По интенсивности водного, минерального и углекислого обмена кожа лишь немного уступает печени и мышцам. Она является жировым и водным депо организма, а ее сосуды представляют собой очень емкое депо крови.

Чрезвычайно важна роль кожи в терморегуляции. Кожа осуществляет восстанови­тельную и выделительную функции. В коже сосредоточено большое количество нервных чувствительных окончаний, поэтому кожа является огромным рецепторным полем орга­низма. Воздействие на некоторые участки этого рецепторного поля в ряде случаев оказы­вает лечебный эффект (на чем основано применение многих физиотерапевтических про­цедур).

Кроме того, путем электростимуляции определенных точек кожи (точки акупункту­ры) можно изменять в положительную сторону деятельность ряда внутренних органов, притуплять чувство боли и т. д. На этом основан метод лечения иглоукалыванием.

Важнейшую роль по обеспечению постоянства внутренней среды организма играет печень. Частично функции этого органа описаны выше.

Печень служит органом кроветворения в период внутриутробной жизни. Она — депо антианемического фактора в постнатальном периоде. Печень — депо минералов: железа, меди и др. Это важнейший орган выработки тепла в организме. Печень является депо крови. В печени разрушается ряд гормонов и, следовательно, прекращается их действие на органы и ткани. В печени инактивируются токсины и яды, а также ряд ле­карственных веществ (путем окисления, присоединения к ним других молекул или моле­кулярных групп — сульфатов, глюкуроновой кислоты или аминокислот либо путем депо­нирования или выделения с желчью). Печень играет важную роль в обмене витаминов, являясь их депо или обеспечивая нужный организму метаболизм. Печень образует желчь, играющую важную роль в процессах пищеварения, обмена железа, экскреции различных веществ. Она является важным органом лимфоретикулогистиоцитарной (ретикулоэндо- телиальной) системы. Печень активно участвует в обмене белков, жиров, углеводов, а также в обмене воды. В печени образуются вещества, участвующие в свертывании крови и в деятельности антисвертывающей системы.

Важную роль в регуляции постоянства внутренней среды организма играет и селе­зенка. Селезенка является органом кроветворения в эмбриональной жизни, а в период постнатального онтогенеза вырабатывает лимфоциты и моноциты. Она элиминирует из крови и разрушает старые эритроциты. Полагают, что селезенка участвует в разрушении лейкоцитов и тромбоцитов. Селезенка является депо эритроцитов, которые выбрасывают­ся в кровяное русло при интенсивной мышечной работе, эмоциях, кровопотере.

Она играет важную роль в процессах иммунитета; является депо различных ли­поидов, в ней образуются гемолизины, она регулирует кроветворную функцию костного мозга.

Важную роль в сохранении постоянства внутренней среды играет иммунная система. Она обеспечивает не только защиту организма от микробов, вирусов, токсинов, но и осуществляет иммунный надзор, элиминируя возникающие под влиянием мутаций или вследствие других причин чуждые организму белковые и иные вещества.

Таким образом, в организме имеется огромное количество органов, систем и про­цессов, обеспечивающих поддержание постоянства внутренней среды. Это постоянство поддерживается благодаря деятельности различных регуляторных механизмов.

Несмотря на высокое совершенство этих механизмов, параметры внутренней среды не всегда поддерживаются на постоянном уровне. В ряде случаев отмечаются колебания этих параметров в довольно широких пределах даже в норме. Указанное обстоятельство свидетельствует отнюдь не о «дисгармониях» и недостаточности механизмов регуляции параметров внутренней среды, а, наоборот, о высокой надежности механизмов управле­ния физиологическими функциями.

Дело в том, что эта регуляция является мультипараметрической. Конечный эффект поддержания постоянства какой-либо величины или процесса осуществляется не одним жестко запрограммированным способом, а множеством нередко совершенно различных путей. Так, например, постоянство температуры тела может поддерживаться множеством различных механизмов:

1) изменением интенсивности окислительных процессов в печени, нервной ткани и в ряде внутренних органов;

2) изменением теплопродукции скелетных мышц;

3) изменением уровня потоотделения;

4) изменением величины кровоснабжения кожи;

5) изменением интенсивности дыхания и т. д.

В каждом конкретном случае возникающие в тех или иных условиях изменения температуры могут устраняться одним из этих процессов или их комбинацией.

Трудность предсказания способа приспособления создает впечатление о неопреде­ленности биологических явлений, о невозможности предвидения конкретных сдвигов физиологических процессов при тех или иных воздействиях.

В действительности же процессы гомеокинеза осуществляются достаточно целенап­равлен©, не по жестким, а по стохастическим (вероятностным) принципам. Программы этих процессов непрерывно изменяются в соответствии с конкретными изменениями тех или иных параметров деятельности систем.

Процессы регуляции осуществляются по непрерывно изменяющимся и совершен­ствующимся (по мере изменения условий) программам, т. е. основаны на принципах так называемого эвристического программирования.

Таким образом, кажущиеся неопределенность и непредсказуемость изменений от­дельных физиологических параметров на самом деле отражают необычайную гибкость, непрерывную перестройку и в связи с этим величайшую надежность процессов регуляции внутренней среды, что является важнейшим фактором, обеспечивающим устойчивость процессов жизнедеятельности.

Гомеокинез осуществляется не только процессами жизнедеятельности и ауторегуля- ции, протекающими внутри организма, но и процессами постоянного взаимодействия организма и среды.

Организм представляет собой не замкнутую, а открытую систему, непрерывно обменивающуюся с внешней средой материей и энергией. Этот обмен осуществляется благодаря целенаправленной деятельности организма, т. е. активного поведения его в окружающей среде.

Механизмы поведения рассмотрены в IV разделе учебника.

Р а з д ел IV